电池电芯/电池包测试设备、含该设备的系统以及用于该设备的方法和软件与流程

电池电芯/电池包测试设备、含该设备的系统以及用于该设备的方法和软件
1.相关申请数据
2.本技术要求2021年2月3日提交的且标题为“battery testing devices,systems including such devices,and methods and software for the same”的序列号为63/145,053的美国临时专利申请的优先权权益，该美国临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
发明领域
3.本发明总体上涉及电池测试领域。特别地，本发明涉及测试设备、包括这种设备的系统以及用于这种设备的方法和软件。
4.背景
5.新的可再充电电池化学物质正在开发中，有望比当前的二次电池电芯(cell)设计显著提高容量、可靠性和耐用性。新的电池电芯的构造和设计提供了不同的好处、风险和成本，这些好处、风险和成本必须被探索，以提供满足特定操作要求(如浪涌电流能力、循环寿命、高温和低温操作、抗热失控、自熄安全协议等)的解决方案。由于需要在长时间段内同时测试多种电芯配置、化学物质和环境条件，并且人工干预最少，并且一致地应用测试协议，因此，对操作特性的验证需要非常大量的测试。传统的电池测试系统不太适合处理测试和优化下一代及以后的新的可再充电电池化学物质所需的大量测试。
6.公开概述
7.在一个实施方式中，本公开涉及一种测试设备，该测试设备用于测试由一个或更多个电池电芯组成的目标测试设备。该测试设备包括：外壳，该外壳被设计、配置和构造成限定测试室，该测试室包围目标测试设备并抑制或降低目标测试设备的爆炸的严重程度；测试设备管理系统，该测试设备管理系统被设计、配置和构造成电连接到目标测试设备，以在测试期间连续监测目标测试设备的一个或更多个条件，并且如果电池管理系统检测到一个或更多个条件中的任何一个超出可接受范围，则停止测试，其中，测试设备管理系统包括：用于与目标测试设备通过接口电连接的电路；一个或更多个处理器；存储器，该存储器可操作地连接到一个或更多个处理器；以及机器可执行指令，该机器可执行指令被存储在存储器中，并且能够由一个或更多个处理器执行以控制测试设备管理系统的操作。
8.在另一个实施方式中，本公开涉及一种测试由一个或更多个电池电芯组成的目标测试设备的方法。该方法包括：由测试单元执行测试算法，以基于多个测试参数对目标测试设备进行测试；从外部源接收一个或更多个改变的测试参数；以及由测试单元执行测试算法，以使用一个或更多个改变的测试参数对电池电芯或电池包(battery pack)进行测试。
9.在又一个实施方式中，本公开涉及一种对多个目标测试设备执行测试的方法，其中，每个目标测试设备是在通过通信链路可操作地连接到测试控制器的相对应的独立测试单元中被测试的。该方法包括确定每个独立测试单元的测试参数；以及经由通信链路将测试参数发送到独立测试单元。
10.附图简述
11.出于说明的目的，附图示出了本公开的一个或更多个实施例的示例方面。然而，应该理解，本公开不限于附图中所示的精确布置和器具，其中：
12.图1a是本公开的用于测试电池电芯和/或电池包的独立测试设备的部分示意图/部分框图；
13.图1b是图1a的独立测试设备的简化横截面视图，该独立测试设备具有柜和抽屉布置；
14.图1c是图1a的独立测试设备的简化横截面视图，该独立测试设备具有容器和封闭件布置；
15.图2是本公开的多测试单元测试系统的框图，该系统包括可通信地连接到中央测试控制器的多个独立测试单元；
16.图3a是根据本公开制造的独立测试单元的示例实例的侧面立面图/等轴测图，显示了被移除以展示内部部件的侧面；
17.图3b是图3a的示例测试单元的平面图，显示了处于打开位置的抽屉；
18.图3c是图3a的示例测试单元的端部立面图，显示了在抽屉外部的部件；
19.图4是利用本公开的测试单元测试目标测试设备的示例方法的流程图；以及
20.图5是利用包括本公开的多个测试单元的多测试单元系统来测试多个目标测试设备的示例方法的流程图。
21.详细描述
22.在一些方面，本公开涉及电池测试设备。在一些实例中，这些测试设备也被称为“测试单元”。在一些实施例中，本公开的测试设备可以被称为“独立”测试设备/单元，因为它可以被配置成提供对电池电芯或由一个或更多个电池电芯组成的电池包进行循环寿命和其他测试所需的所有硬件和软件。如本文所使用的，术语“电池电芯”或“电芯”用于指示能量储存设备的最小可操作元件，其通常与其他可操作元件聚集以形成电池包。例如，电池电芯和电池包之间的区别包括但不限于：电池电芯通常与其他电池电芯一起使用，以作为电池包的一部分以整体的方式输送电力；电池包可以包括与电池管理和/或电力输送相关的板载电子器件以及用于结合到更大或更复杂的设备或机器中的可选外部壳体或中间容器。虽然本公开的测试设备/单元对于二次电池电芯和/或二次电池包特别有用，但是实施例可以用于一次电池电芯和/或一次电池包。本公开的电池测试设备/单元也不必特定于任何特定的电池化学物质。
23.本公开的测试设备/单元的实施例可以被表征为智能的、独立的电池测试单元，该电池测试单元可以在单机(standalone)配置中操作，或者作为具有多个测试单元的更大系统的一部分来操作，该多个测试单元在多单元测试系统中被联网在一起并且例如与远程测试控制器通信，远程测试控制器可以包括测试控制器软件。注意，在本公开中，术语“中央测试控制器”用于这种测试控制器，其中“中央”涉及与连接到其上的多个测试设备/单元的功能关系。
24.由于可再充电的电池电芯的测试协议可能涉及在数百或数千个循环(几周或几个月的时间)中测量的多个充电/放电循环，本公开的电池测试单元可被设计成独立于(显著的)人工干预来管理电芯数据收集事件和安全协议。例如，本公开的测试单元的实施例可以
不断地/连续地/周期性地检查被测试的电池电芯或电池包的操作条件，并验证这些条件在允许的参数内。在测试单元检测到超出所允许限值的偏移的情况下，测试单元可以被配置成安全且确定地关停电池电芯或电池包，以防止损坏和/或安全问题。在一些实施例中，本公开的测试单元的监督控制方面(其可以通过由软件驱动的合适的测试设备管理系统来执行)被设计成例如根据诸如测试条件和被测试的电池电芯或电池包的类型等因素以手动或自动可切换的方式，由被测试的电芯供电，或者可替代地通过单独的外部电源供电，或者通过这两种情况供电。
25.虽然本公开的测试单元的实施例通常可以在测试例程开始时经由用户输入或测试控制器输入被配置一次，但是可以作为测试设备管理系统的一部分的测试单元的监督控制单元可以被设计和配置成实时地从远程测试控制器或其他设备接受更新的或新的操作参数。这可以允许在一组测试单元之间快速传播新的配置或安全协议，而不需要对每个测试单元进行单独更新，从而节省时间和成本，并提高对任何悬而未决的安全问题的响应能力。
26.在本公开的测试设备的一些实施例(例如独立测试设备)中，测试设备可以被模块化为一种或更多种不同程度的模块化中的任何一种，以使测试设备容易适应不同的测试对象(例如，不同的电池电芯和/或不同的电池包)、不同的测试状态(例如，不同的压力状态(无压力、恒定压力、可变压力等))和/或不同的数据收集要求。这种模块化可以使本公开的测试设备经济。例如，对于每个新的电芯或电池包形状因子，可能需要的只是针对该新的形状因子定制的新模块化适配器。这样的适配器可以在电输入侧具有定制的电芯或电池包电连接器，以及在电输出侧具有标准电连接器，该标准电连接器与在测试设备本身上的不变电连接器接合。除了电连接器的定制之外，这样的适配器还可以以一种或更多种方式进行定制，例如，适配器可以包括针对电芯或电池包定制的支架或其他保持装置，和/或适配器可以包括定制的传感器组和/或适配器可以包括定制的恒定压力或可变压力夹具(jig)，等等。关于模块化和相应模块的进一步细节将在下面结合图1a进行描述。
27.现在参考附图，图1a示出了示例测试设备100，在该示例中，测试设备100是能够独立地单机操作的独立测试单元。换句话说，图1a的测试设备100被配置为对目标测试设备104(例如，电池电芯或电池包)执行一个或更多个测试，并且如果期望的话，被控制为根据需要执行这样的测试和关停测试，而不连接到任何外部设备(例如外部测试控制器)或与任何外部设备通信。也就是说，在一些实施例中，测试设备可以被增强以与一个或更多个非板载设备(见下文)通信，用于各种目的中的任何一个或更多个，以便被提供测试参数、由另一个设备(例如中央测试控制器)控制以及传达测试数据等等以及它们的任何组合。
28.测试设备100包括外壳108，例如防爆或阻爆和/或防火或耐火外壳，该外壳包含用于在测试期间容纳目标测试设备104的测试室112。测试设备100还可以包括板载电子器件116，以用于执行所有基于电子的功能并提供测试设备的所有基于电子的特征。在一些实施例中，所有板载电子器件116可以位于外壳108内，或者可以以其他方式与外壳接合。可以被包括在板载电子器件116中的电子器件的示例包括但不限于：供电电子器件116pp(例如，用于给目标测试设备104充电)和用于给板载电子器件和/或系统(例如，致动器、加热器、冷却器等)供电、信号调节电子器件116sc(例如，用于传感器信号)、微处理器116mp(例如，微处理器等)、存储器116mem(例如，板载ram和/或rom等(物理存储器，非信号))、控制电子器件
116ce(例如，用于控制任何板载加热器、冷却器、加压设备等)、人机界面(hmi)部件116hmi(例如，图形用户界面(gui)显示器、触摸板等)、以及通信端口116com(例如，无线电装置(wireless radio(s))等)等以及它们的任何组合或子组合。本领域技术人员将理解对于测试设备100的任何特定实例需要包括在板载电子器件116中的电子器件，使得对于本领域技术人员来说，不需要在本公开中进一步阐述关于板载电子器件的附加公开，以便在没有过度实验的情况下制造和使用该测试设备。如上所述，板载电子器件116可以由测试设备100内部和/或外部的任何合适的电源(未示出)供电，包括仅由目标测试设备104本身供电。注意，在一些实施例中，测试设备100所需的功率量可以被最小化，以便由目标测试设备104供电。在一些实施例中，测试设备100可能需要连接到非板载电源(未示出)，以便完全可操作。在一些实施例中，一些板载电子器件116可以由目标测试设备104供电，如果需要额外的电力，测试设备100可以被提供一个或更多个辅助电力输入(参见例如图3c的电力端口348，其是用于给测试单元100的示例实例300上的风扇332f(1)和332f(2)(图3a)供电的电力端口)。
29.在图1a的实施例中，测试设备100可以被认为包括测试设备管理系统120，该测试设备管理系统120被设计、配置和构造为：1)电连接到目标测试设备104，2)在测试期间连续监测目标测试设备的一个或更多个条件，3)如果该一个或更多个条件中的任何一个条件超出可接受的范围，则停止测试，4)(例如，经由环境控制系统148(见下文))控制一个或更多个环境条件，以及5)与一个或更多个外部设备(例如测试控制器(未示出))通信以例如发送采集到的测试数据和/或接收测试参数等以及它们的任何组合，等等。在一些实施例中，测试设备管理系统120可以利用和/或被认为包括如可存在于测试设备100中和/或在当前测试协议或其任何部分或子集中激活的微处理器116mp、板载传感器124(例如，电压传感器、电流传感器、温度传感器、压力传感器、辐射传感器等)、用于与目标测试设备104和传感器通过接口电连接的接口电路128以及被存储在存储器116mem中的机器可执行指令132、164，以便执行其功能。如本领域技术人员将理解的，测试设备管理系统120不需要是独立于测试设备100的其他系统和/或部件的单机系统，而是可以利用一个或更多个这样的其他系统和/或部件或它们的部分来执行必要的功能。同样，测试设备管理系统120的任何软件不需要体现在分立的软件应用中，而是可以以另一种方式实现，例如在软件模块中，等等。
30.在一些实施例中，测试设备100可以包括固定装置136，固定装置136接收或以其他方式保持目标测试设备104和/或一个或更多个可选的可更换模块(见下文)，该可更换模块可用于实现目标测试设备的测试和管理。根据测试设备100的整体配置，固定装置136可包括电接口136ei(例如，电触点和/或电缆连接器)，以用于将目标测试设备104电连接到测试设备上的测试设备管理系统120。根据测试设备的设计，固定装置136可以是与测试设备的一个或更多个结构部件上的测试室112内的指定区域(例如底板(未示出)和/或侧壁(未示出))一样基本的部件，而在其他实施例中，固定装置可以采取与位于测试室内的测试设备的一个或更多个结构部件接合(例如，牢固地接合)的另一种形式，例如基座、壁托架等。
31.在一些实施例中，固定装置136可以被配置成由一个或更多个可更换的测试设备适配器模块140接合，每个可更换的测试设备适配器模块被配置成接收和保持不同测试设备(未示出，但是例如不同配置的电池电芯和/或电池包)中的相对应的一个测试设备。在这种情况下，电接口136ei可以被配置成由这种测试设备适配器模块140上的第一电接口
140ei(1)(例如，电触点和/或电缆连接器)接合。每个测试设备适配器模块140可以具有第二电接口140ei(2)，以用于将目标测试设备104电连接到测试设备适配器模块。在一些实施例中，可以为具有不同电接触布置的不同目标测试设备104提供类似于电接口136ei的多个电接口。
32.当被提供时，固定装置136可以包括可选的压力模块接收器136pmr，以用于接收一个或更多个可选的可更换测试设备压力模块144中的任何一个可更换测试设备压力模块，每个可更换测试设备压力模块144被设计和配置用于在测试期间控制目标测试设备104内的压力和/或断然地向目标测试设备104施加压力。对于一些类型的电池电芯/电池包，例如锂金属电池电芯/电池包，可能希望使电池电芯/电池包在各种功能层的堆叠方向上承受压缩压力，以抑制电池电芯或电池包的锂阳极上的枝晶生长。在一些情况下，这种电池电芯/电池包的测试希望在相对恒定的压力下执行，而在其他情况下，测试希望在可变压力下执行，该可变压力通过固定地约束电池电芯/电池包在堆叠方向上的膨胀来产生。在一些实施例中，测试设备套件可以包括两种类型的可更换测试设备压力模块144，这两种类型的可更换测试设备压力模块144可相互更换或者根本不存在，这取决于测试设备100当时正在执行的测试。例如，测试设备压力模块144中的一个可以是用于在电芯堆叠方向上施加恒定压力的恒定压力模块，而另一个压力模块可以是恒定间隙压力模块，该恒定间隙压力模块提供固定宽度的间隙以在电芯堆叠方向上约束电池电芯/电池包。未示出但本领域技术人员将理解的是需要在功能性上将所使用的测试设备压力模块144连接到测试设备100的任何连接(例如，电连接、液压连接等)。在一些实施例中，测试设备压力模块144和测试设备适配器模块140两者的功能可以被组合到单个可更换模块中。在一些实施例中，每个测试设备压力模块144可以与测试设备适配器模块140可更换地接合，以彼此作为一个整体起作用。这是图1a中描绘的示例。然而，在其他实施例中，当测试设备压力模块144和测试设备适配器模块140两者被提供时，它们可以独立地与测试固定装置136接合。在一些实施例中，任何可选的测试设备压力模块144可以用永久安装的加压装置或可拆卸但不是模块化的加压装置来代替。
33.在一些实施例中，测试设备100包括环境控制系统148，该环境控制系统被配置成被操作以提供使目标测试设备104承受一个或更多个条件(热、冷、低环境压力、高环境压力)的一个或更多个环境条件，例如，模拟和/或超过该类型的目标测试设备在使用期间经受或被设计为在使用期间经受的条件。环境控制系统148可以包括以下中的任何一个或更多个：加热系统148h、冷却系统148c、真空系统148v、压力(环境)系统148p和辐射系统148r(例如，射频、微波、x射线等)，等等。可用于加热系统148h的示例加热系统包括但不限于电阻型加热系统、热电型加热系统、辐射型加热系统和对流型加热系统等以及它们的任何组合。可用于冷却系统148c的示例冷却系统包括但不限于风扇型冷却系统、散热器型冷却系统、热电型冷却系统、基于制冷剂的冷却系统和其他循环流体型冷却系统等以及它们的任何组合。无论利用何种类型的加热和/或冷却系统，它们都可以在测试设备管理系统120的控制之下。
34.测试设备100可以包括设备传感器套件152，该设备传感器套件152包括用于感测目标测试设备104的各种条件的一组传感器。例如，设备传感器套件152可以包括电压传感器152v、电流传感器152c、温度传感器152t和压力传感器152p等。根据测试设备100的配置，
传感器套件152可以部分或完全地被集成到测试设备中，或者部分或完全地被集成到另一个部件(例如测试设备适配器模块140)中。在一些实施例中，例如在用于测试电池包的实施例中，测试设备100可以利用位于电池包上的一个或更多个传感器/传感器系统(未示出)。本领域技术人员将熟悉设备传感器套件152所需的传感器以及如何选择、部署和/或使用这些传感器。
35.如上所述，一些实施例可以包括一个或更多个hmi部件116hmi，例如图形ui(gui)，除其他外，该hmi部件116hmi可以允许用户设置测试设备100的参数，包括设置用于将测试设备配置为单机测试设备或联网测试设备(其中该测试设备将是多个测试设备中的一个)的一个或更多个参数以及用于执行期望测试的测试参数。如下所述，在一些实施例中，具有多个独立测试设备的网络可以经由公共或“中央”测试控制器来控制。
36.如上所述，除了板载hmi部件116hmi之外或替代板载hmi部件116hmi，测试设备100可以包括用于出于各种目的中的任何一个或更多个而与一个或更多个外部设备156和/或网络160通信的一个或更多个通信端口116com。例如，通信端口116com可以允许外部设备156与测试设备管理系统120通信以配置测试设备100、向测试设备提供测试参数、以及从测试设备接收测试数据，等等。每个通信端口116com可以是有线的或无线的，这取决于期望配置和使用测试设备的期望方式。适合用作通信端口116com的有线通信端口的示例包括各种标准化和专有的串行或并行数据通信端口等。适合用作通信端口116com的无线通信端口的示例包括那些使用各种无线个人区域、局域和广域通信协议/标准中的任何一种或更多种的无线通信端口，例如使用根据ieee 802.11、ieee 802.15、长期演进(lte)、gsm/edge、umts/hspa和cdma2000等及它们的任意组合建立的一个或更多个标准。一般来说，对测试设备可以使用的无线和有线通信端口的类型没有限制。
37.如上所述，测试设备100通常将包括一个或更多个微处理器116mp、存储器116mem和用于执行测试设备的一些、大部分或全部自动化或其他功能的一个或更多个机器可执行指令集，例如用于控制由测试设备管理系统120提供的功能的机器可执行指令132等。其他机器可执行指令集的示例包括用于设置测试设备100的操作参数、处理来自设备传感器套件152的数据、控制环境控制系统148的操作参数以及控制经由通信端口116com的通信的机器可执行指令132。硬件和软件及其集成领域的技术人员将容易理解如何在理解所讨论的测试设备的功能的情况下实例化本公开的测试设备(例如图1a的测试设备100)的计算机控制版本，使得对于本领域技术人员来说，在本文中不需要这种硬件和软件的细节和示例来将本发明实现到其最宽的范围。
38.参考图1b，在一个示例中，外壳108通常可以被认为包括柜108c和抽屉108d，抽屉108d可移动地与柜接合以便可如双头直箭头168所示那样移动。在该实施例中，抽屉108d的一部分和柜108c的部分一起限定测试设备100的测试室112，并且抽屉提供通向测试室的入口，以允许用户将目标测试设备104安装到测试室中和从测试室中移除。在图1b的该实施例中，柜108c包括位于柜的后部中的电子器件隔室108ec，该电子器件隔室108ec容纳作为测试设备100的一部分的一些或所有电子器件(未示出，但参见图1a中示出的示例)。在一些实施例中，分隔测试室112和电子器件隔室108ec的隔板(partition)108p可以坚固到这样的程度：在目标测试设备104发生爆炸或其他不利的灾难性事件的情况下保护电子器件隔室中的电子器件免受损坏。在其他实施例中，电子器件隔室108ec可以位于外壳108内的其他
地方，例如，在测试室112的下方、旁边或上方，或者在抽屉108d的一个或更多个部分中，以及其他位置。一些实施例可以以在测试室112的上方、下方、旁边、后方和/或在抽屉108d的一个或更多个部分中的任意组合，在外壳108内的多个不同位置包括多个电子器件隔室(未示出)。在一些实施例中，图1b的抽屉108d可以包括固定装置136，使得固定装置随着抽屉移动，以便容易接触(access to)固定装置。如上所述，固定装置136可以以多种方式中的任何一种或更多种方式配置，包括适于接收各种测试设备适配器模块140(图1a)和测试设备压力模块144(图1a)等。
39.图1c大体上示出了外壳108和测试设备100的另一示例配置。在这种配置中，测试设备100可以包括容器108v(盒子或其他形状)，容器108v具有可固定可移动(可移除)的封闭件108mc(例如，门、盖子(hatch)等)以用于进入测试设备内的测试室112。在所示的示例中，可移动(可移除)封闭件108mc是门型封闭件，其铰接地紧固到容器108v以允许可移动(可移除)封闭件如双头弯曲箭头172所示那样摆动打开和关闭。在该示例中，可移动(可移除)封闭件108mc包括紧固机构108mc(1)，该紧固机构108mc(1)允许用户紧固地关闭测试室112。在一些实施例中，可移动(可移除)封闭件108mc可以气密地密封测试室。根据所使用的可移动(可移除)封闭件108mc的类型，它可以以任何合适的方式(例如铰接地(如在当前示例中)、可滑动地、(在释放紧固机构108mc(1)之后)无法附接地，等等)相对于容器108v移动。
40.在图1c的这个实施例中，容器108v包括位于柜的底部的电子器件隔室108ec’，该电子器件隔室108ec’容纳作为测试设备100的一部分的一些或所有电子器件(未示出，但是参见图1a中示出的示例)。在一些实施例中，分隔测试室112和电子器件隔室108ec’的隔板108p’可以坚固到这样的程度：在目标测试设备104发生爆炸或其他不利的灾难性事件的情况下保护电子器件隔室中的电子器件免受损坏。在其他实施例中，电子器件隔室108ec’可以位于外壳108内的其他地方，例如在测试室112的下方、旁边或上方。一些实施例可以以在测试室112的上方、下方、旁边和/或后方的任意组合，在外壳108内的多个不同位置包括多个电子器件隔室(未示出)。图1c的测试室112可以容纳固定装置136，固定装置136可以以多种方式中的任何一种或更多种方式配置，包括适于接收各种测试设备适配器模块140(图1a)和测试设备压力模块144(图1a)等。
41.注意，虽然图1a的测试设备100在上述独立操作和独立控制的意义上是完全独立的，但是本公开的测试设备的其他实施例可以达不到独立状态所需的完全集成。例如，测试设备100的一些实施例可以不包括任何hmi部件116hmi，而是需要与外部设备(例如控制测试设备的操作的方面(例如启动和停止测试以及配置测试协议)的外部设备156)通信。还应注意，图1a的测试设备100被配置为单机的独立测试设备(尽管它可以由外部设备156控制和/或与外部设备156通信(见下文))，但其他实施例可以被配置为独立的但是作为多测试设备组件的一部分，该多测试设备组件具有集成到整体式多测试室的单件装备中的多个相同或相似的测试单元。在这样的实施例中，每个测试设备本身可以是模块化的和可移除的。例如，如果测试设备之一损坏，例如由于电芯或电池包爆炸或泄漏而损坏，则损坏的测试设备可以被移除和更换，而例如不会干扰任何周围/相邻的未损坏的测试设备。应进一步注意，虽然图1a的测试设备100被配置为测试单个目标测试设备104，但是测试设备100可以被配置为测试多个目标测试设备，例如，该多个目标测试设备全都被容纳在单个测试室112
中，或者被容纳在相对应的各自单独的测试室中，或者这两者的组合。如果提供多个测试室，则它们可以全部通过它们共有的软件和操作电子器件进行控制。本领域技术人员将容易理解使用本公开的方面可能的配置的变化。
42.在一些方面，本公开涉及一种测试系统，该测试系统包括多个独立测试单元(例如多个上述测试设备100的测试单元)以及集中式测试控制器。具有这种配置的示例多测试单元测试系统200在图2中被示出。现在参照图2，所示的多测试单元测试系统200包括多个测试单元204(1)至204(n)和测试控制器208，并且多个测试单元和测试控制器可以经由合适的数据网络212彼此进行数据通信。数据网络212可以包括适合于所讨论的特定应用的任何局域网、广域网或全球网络或它们的任何组合。本领域技术人员理解数据网络的普遍性和类型以及它们的互连性和伴随的通信协议，使得除了指示来自测试单元204(1)至204(n)和中央控制器208之间(between)和/或之中(among)的必要双向通信路径的数据网络之外，没有必要以任何细节描述数据网络212，以便本领域技术人员能够在本文公开的本发明和特征的最完整范围内实现本文公开的本发明和特征。
43.每个测试单元204(1)至204(n)可以与根据随附的图1a至图1c的测试设备100的描述能够制造的任何测试设备相同或相似。每个测试单元204(1)至204(n)可以根据在该测试单元中正在测试的目标测试设备的类型来配置。在一些情况下，例如，当具有相同设计的多个副本被测试时，所有测试单元204(1)至204(n)中的目标测试设备可以是相同类型的。在其他情况下，目标测试设备可以在多个测试单元204(1)至204(n)之间不同。在任一种情况下，由测试单元204(1)至204(n)执行的测试可以在所有测试单元之间相同，或者可以在测试单元之间不同，例如，因单独的测试单元或因测试单元的子组而异。因为每个测试单元204(1)至204(n)可以被单独配置以在各种测试条件下和/或对各种尺寸、类型和配置的目标测试设备执行各种测试中的任何一种，所以设置多测试单元测试系统200是简单的事情。
44.例如，对于多个测试单元204(1)至204(n)中的每一个，设置多测试单元测试系统200可以包括以下任务中的任何一个或更多个：将测试单元置于与测试控制器208的数据通信中；输入、设置和/或选择测试协议；将一个或更多个目标测试设备安装到测试单元中；选择并安装适当的测试设备适配器模块(例如，图1a的测试设备适配器模块140中的一个)；以及选择并安装适当的测试设备压力模块(例如，图1a的测试设备压力模块144中的一个)；以及紧固地关闭测试单元；等等。如本领域技术人员将理解的，可以经由测试控制器208和/或另一个设备(例如智能手机、膝上型计算机、平板计算机、web服务器等)对多个测试单元204(1)至204(n)中的每一个执行(例如，经由一个或更多个hmi部件，例如与图1a的hmi部件116hmi相同或相似的一个或更多个hmi部件)输入、设置和/或选择测试协议。
45.测试控制器208可以包括一个或更多个微处理器216、存储器220和一个或更多个通信端口224，该一个或更多个通信端口224允许测试控制器208经由网络212与多个测试单元204(1)至204(n)中的每一个进行操作通信。测试控制器208可以体现在任何合适的硬件中，例如体现在膝上型计算机、平板计算机、台式计算机、专用设备、web服务器、智能电话或它们的任何合适的组合以及其他硬件中。在一些实施例中，测试控制器208可以控制测试单元204(1)至204(n)中的每一个的整体操作，并且从测试单元中的每一个收集测试数据。每个通信端口224可以是有线或无线通信系统或设备，其经由测试单元204(1)至204(n)中的每一个上的一个或更多个通信端口204(1)com至204(n)com进行通信。测试控制器208对测
试单元204(1)至204(n)中的每一个的控制可以包括基于被测试的电芯、电池或电池包的类型来控制针对该测试单元的测试协议。
46.如上所述，在一些实施例中，本公开的测试系统，例如图2的多测试单元测试系统200，可以被用户配置为使用相同或不同的测试协议来测试相同或不同类型的多个电池电芯和/或多个电池包。本领域技术人员将容易理解不同测试协议的类型，使得对于本领域技术人员来说，理解本公开的广泛范围既不需要详细列出也不需要详细叙述每个测试协议。用于使多测试单元测试系统200执行其期望的功能的合适软件228(即，机器可执行指令)可以被存储在测试系统的存储器220中，并由多测试单元测试系统的微处理器216执行。在一些实施例中，软件228也可以或可替代地被存储在除了作为测试系统200的一部分的存储器220之外的一个或更多个计算机可读硬件(即，非信号携带的)存储介质(未示出)上。例如，这种其他硬件存储介质可以被用于从远离测试系统200的位置(未示出)向测试系统提供软件。
47.本公开的测试系统(例如图2的测试系统200)可以实现的协议包括但不限于：电压的设置和/或变化；电流的设置和/或变化；温度的设置和/或变化；在包括充电阶段、放电阶段和静息阶段的一个或更多个不同的测试阶段的设备压力的设置和/或变化、环境压力的设置和/或变化以及辐射暴露的设置和/或变化等；其他协议；以及它们的任意组合。就本文未涉及的程度而言，本领域技术人员将容易理解执行这些和/或其他协议中的任何一个或更多个所需的电路、传感器以及其他硬件和软件的细节、特征和实施方式，使得对于本领域技术人员来说，在本文中不需要提供对每个协议的详细解释来理解本公开的广泛范围。相反，本领域技术人员将容易理解，正是根据本公开将这些特征、方面、功能、部件等独特地组合到每个测试单元中以及在一些情况下组合到测试单元和测试控制器中，提供了益处，例如本文讨论的益处。
48.图3a至图3c示出了根据本公开制造的测试设备/单元的示例实例300(下文中称为“测试单元300”)，例如根据图1a至图1c的测试设备100或图2的测试单元204(1)至204(n)中的任何一个等。在该实例中，测试单元300是抽屉进入式(drawer-access-type)测试单元，其包括柜304c和抽屉304d，其中柜和抽屉的前部304df形成外壳304，在该示例中，外壳304是防爆和防火的，并限定测试室308。图3a示出了处于其关闭位置的抽屉304d，而图3b示出了处于其打开位置的抽屉。在该示例中，测试单元300包括顶部把手312，以允许用户(未示出)容易地运输和操纵测试单元。顶部把手312可以是可移除的，以允许测试单元300或其他设备的多个实例被堆叠在测试单元的顶部上。
49.该实例包括固定装置316，该固定装置316通常接收目标测试设备320，该目标测试设备320在这里是袋型锂金属电芯。如上所述，锂金属电芯在充电期间容易在阳极(未示出)上形成苔藓状锂(例如，锂枝晶)，并且在压力下给这种电芯充电可以抑制这种苔藓状锂的形成，从而延长电芯的循环寿命。因此，在这种情况下，测试单元300包括设备压力施加器324(图3a)，在这种情况下，设备压力施加器324是由一组弹簧324s证明的可变压力施加器。在该设备压力施加器324中，目标测试设备320相应地被夹在下压力板324lp和上压力板324up之间。在该实施例中，提供目视距离测量标尺324ms以允许用户设置弹簧324s被压缩的量，从而设置设备压力施加器324施加到目标测试设备320的压力。在其他实施例中，可以使用其他装置来设置所施加的压力，例如使用一个或更多个压力传感器和相对应的电路
和/或读出显示器等。在该实施例中，设备压力施加器324被固定地紧固到固定装置316。
50.如上所述，在该示例中的目标测试设备320是袋型锂金属电芯，其具有一对正电凸片(electrical tab)和负电凸片(未标记)(电极)，该一对正电凸片和负电凸片分别与电芯内的阴极层和阳极层电连通，并且从电芯的一端延伸。在该示例中，电凸片(电极)分别与相对应的正电触点328p和负电触点328n(这里是夹式电触点；对于两个触点，参见图3b)电接合，以将目标测试设备320与测试设备管理系统(未示出，但参见例如图1a的测试设备管理系统120)电连接。其他实施例可以具有另一种类型的电触点，例如针型触点或弹簧型触点等。其他实施例，例如用于测试电池包的实施例，可以具有一个或更多个附加电触点(未示出)和/或多针连接器等，这取决于内置在目标测试电池包中的功能。
51.如在图3a和图3b中最清楚地看到的，固定装置316、设备压力施加器324和电触点328p和328n全部都耦合到抽屉304d，以便可在抽屉的关闭位置(图3a)和打开位置(图3b)之间与抽屉一起移动。在该示例中，抽屉304d包括底部外壳304be，固定装置316被紧固到该底部外壳304be，并且安置各种电子器件(未示出；例如，微处理器、存储器、信号调节电路、电源、控制电路、通信设备等以及它们的任何组合；对于可位于底部外壳内的电子器件的示例，参见例如图1a的测试设备100)，这些电子器件是独立的测试单元300的一部分。
52.所示的示例还包括环境控制系统，该环境控制系统包括控制空气流入和流出测试室308的一对风扇332f(1)和33f(2)。未示出但是可以被容纳在抽屉304d的底部外壳304be中的是控制单独的风扇332f(1)和332f(2)的操作的风扇控制器。风扇控制器可以被配置成彼此独立地操作风扇332f(1)和332f(2)。例如，风扇控制器可以操作风扇332f(1)和332f(2)两者以将空气移入测试室或移出测试室，或者可以操作风扇使得一个风扇将空气移入测试室，而另一个风扇将空气移出测试室，或者可以关停一个风扇，同时在任一方向上操作另一个风扇，等等。尽管未示出，但是一个或两个风扇332f(1)和332f(2)还可以包括一个或更多个加热元件(例如，电阻型加热元件)和/或一个或更多个冷却元件(例如，热电冷却元件)，以用于进行更宽范围的环境控制。可替代地，在其它实施例中，加热元件和/或冷却元件(未示出)可位于测试单元300内的其它地方。还示出了温度传感器336(这里是热敏电阻)，在测试期间，该温度传感器336可以与目标测试设备320接合，用于测量目标测试设备的温度。尽管未示出，但是测试单元可以包括其它传感器，例如电压传感器和电流传感器，这些传感器可以被容纳在与目标测试设备320电连通的电路(未示出)中。
53.图3c示出了抽屉前部304df的前表面，示出了该示例测试单元300具有的一些连接端口。提供的连接端口是测试电力输入连接器340、以太网连接器344和辅助风扇电力连接器348。在该实例中，测试电力输入连接器340包括两对正电输入和负电输入，具体地，第一对304bc和第二对340bp。在一些实例中，第一对340bc可以被提供用于主充电/放电电流，以及第二对340bp可以被提供用于电压感测。在一些实例中，当目标测试设备320是单个电池电芯时，第一对340bc可被提供用于给目标测试设备320的测试供电，而当目标测试设备是电池包时，第二对340bp可被提供用于给目标测试设备的测试供电。未示出在固定装置316上的用于将电池包电连接到测试单元300的单独的电触点(对于作为目标测试设备320的所示袋型锂金属电池电芯，仅示出了电触点328p和328n)。以太网连接器344允许测试单元300通信地连接到测试控制器(未示出，但是参见图2的测试控制器208)。在其他实施例中，可以使用其他类型的通信连接器，或者可以无线地实现通信。在该示例中，风扇332f(1)和332f
(2)是12伏风扇，并且如果经由测试电力输入连接器340提供的电力不足以给测试单元300上的所有其他测试电子器件供电，则备用风扇电力连接器348允许将备用电源连接到风扇。
54.以下是用于本公开的测试设备/单元的特定实例(例如上面讨论的测试设备/单元100、204(1)至204(n)和300中的任何一个)的示例技术规范。本领域技术人员将容易理解，该示例技术规范仅仅是示例且并不以任何方式进行限制。此外，本领域技术人员将容易能够仅使用该技术规范或类似的技术规范、本公开的指导以及本领域的普通技术来设计和构建实际工作实例。注意，该示例是针对袋型锂金属电池电芯的。
55.示例技术规范
56.1.锂金属袋型电芯的安全紧固
57.a.机械固定
58.b.位置调整
59.c.启用温度调节(加热/冷却)的装置
60.d.对袋型电池电芯施加可变或恒定力(psi)的装置
61.2.与电池电芯的正电极和负电极以及可选地与第三栅电极的牢固且一致的连接
62.3.带有ram、eeprom、固件、数字和模拟输入端和输出端的微控制器单元(mcu)
63.a.传感器数据收集和传输
64.b.对电芯操作条件的本地(自主)控制/监督(安全性)
65.4.传感器封装件(sensor package)至少包括：
66.a.电压(例如，-5v至0至+5v)
67.b.电流(例如，-32.7a至0至+32.7a)
68.c.温度(例如，-40℃至+300℃)
69.d.压力(例如，14.7psi至500psi)
70.5.温度控制
71.a.加热(例如，液体的、电的和/或化学的)
72.b.冷却(被动和/或主动)
73.6.与远程控制系统(例如服务器)的通信
74.a.传感器读数的定期传输
75.b.计划外的从测试控制器接收操作测试参数、限值和配置文件
76.c.计划外的从测试控制器接收操作命令(主要是为了安全)
77.7.用户界面
78.a.在测试设备本地
79.b.除了远程测试控制器之外
80.c.二进制指令，或可替代地，经由终端界面或更精致的图形界面的解释语言
81.d.输入与正在被收集的传感器数据相关联的目标测试设备识别信息(例如，序列号、制造日期等)
82.8.设备接口
83.a.与电压、电流、温度和压力传感器的多针连接
84.b.用于电池电芯和电池包电力的单独的连接
85.c.用于电力和安全机制的全固态开关
86.在一些方面，本公开涉及测试电池电芯或由一个或更多个电池电芯组成的电池包的方法。参照图4，这样的方法400可以包括这里在框405处的提供测试单元，该测试单元具有在测试单元本地的测试算法(协议)。可以执行方法400的测试单元的示例包括但不限于：根据图1a至图1c的测试设备100、图2的测试单元204(1)至204(n)中的任何一个、或者图3a至图3c的测试单元300等。在这样的示例中，测试算法(协议)可以被存储在测试单元上的存储器中，例如在图1a至图1c的测试设备100上的存储器116mem。再次参考图4，在执行测试算法之前或在某个其他时间，在框410处，测试单元可以从外部源(例如，与图2的测试控制器208相同或类似的测试控制器，或如上文相对于图2所讨论的另一个外部设备)接收影响测试单元执行测试算法的方式的一个或更多个测试参数。在一些情况下，每个测试参数可以是外部源已经确定应该替换相对应的现有测试参数的改变的测试参数。
87.在框415处，在接收到测试参数之后，测试单元使用测试参数执行测试算法。在一些实施例中，可选地，方法400还可以包括这里在框420处的在测试单元处收集测试数据，并将测试数据发送到一个或更多个外部服务和/或设备，例如中央测试控制器(参见，例如，图2的测试控制器208)或(例如，基于企业的、基于云的等)数据收集系统(未示出)。在可选的框425处，可选地，方法400还可以包括在测试单元外部执行测试控制算法，该测试控制算法使用测试数据来确定一个或更多个改变的测试参数，例如如上所述在框410中由测试单元接收到的测试参数。
88.在一些方面，本公开涉及测试多个电池电芯和/或电池包的方法，每个电池包包含两个或更多个电池电芯。参照图5，执行这种测试的示例方法500可以利用多测试单元测试系统，该多测试单元测试系统包括多个测试单元和中央测试控制器，其中每个测试单元经由通信链路与中央测试控制器通信，该通信链路可以是有线的或无线的，这取决于期望的配置。在一些实施例中，多测试单元测试系统可以与图2的多测试单元测试系统200相同或相似，多测试单元测试系统200包括测试控制器208和通过网络212彼此通信的多个测试单元204(1)至204(n)。
89.为了便于控制和通信，在一些实施例中，每个测试单元可以具有便于中央测试控制器与每个测试单元之间的通信的唯一地址(例如，媒体访问控制(mac)地址、互联网协议(ip)等)或其他唯一标识符(例如，定制分配的标识符)。在一些实施例中，测试单元中的一些测试单元可以共享公共标识符，以便如果这些测试单元要共享相同的测试协议和测试参数，则将它们分组在一起。在一些实施例中，每个测试单元可以被分配其自己的测试信道。在一些实施例中，每个测试单元可以是网络(诸如以太网网络以及许多其他网络)上的节点。基本上，本领域技术人员将容易理解，中央测试控制器和多个测试单元之间的通信链路(例如，网络)可以以任何合适的方式执行。
90.在一些实施例中，多测试单元测试方法500(图5)可以包括在框505处的由每个测试单元接收测试参数。在一些实施例中，测试参数可以在测试单元处被接收，例如，通过测试单元上的一个或更多个板载hmi部件(未示出，但参见图1a的hmi部件116hmi)被接收。在一些实施例中，测试参数可以经由直接通信连接或网络通信连接从一个或更多个非板载源(例如中央测试单元或另一个设备，例如膝上型计算机等)接收。当中央测试控制器向每个测试单元提供测试参数时，测试控制器本身可以以各种方式中的任何方式接收测试参数。例如，中央测试控制器可以经由一个或更多个hmi部件从用户接收测试参数，以用于为测试
单元中的一个、一些、全部、多组等输入和/或选择测试参数。作为另一个示例，测试控制器可以经由通信链路(例如，网络)从测试控制器外部的设备(例如，膝上型计算机、平板计算机、web服务器等)接收测试参数。本领域技术人员将容易理解测试控制器可以接收多个测试单元的测试参数的各种方式，同时理解重要的是，正是每个测试单元的单机性质驱动了每个测试单元的测试参数的性质和特性，以及提供这样的测试参数允许每个测试单元自动地且在没有外部控制的情况下执行必要的测试。
91.每个测试单元的测试参数可以包括但不限于充电速率、放电速率、充电电流、充电电压、环境温度、在一个或更多个测试阶段中的每一个期间施加到目标测试设备的压力、辐射水平等以及它们的任何组合。本领域技术人员将容易理解可以在框505处由每个测试单元和/或测试控制器接收的测试参数。在一些情况下，测试参数可以是在执行期望对相关目标测试设备执行的整体测试的一部分之后接收到的改变的测试参数。在一些情况下，例如当中央测试控制器包括自动化测试分析软件时，改变的测试参数可以由这样的软件基于对测试控制器接收到的测试数据的分析来确定(参见下面的可选框525)。
92.在框510处，中央测试控制器经由通信链路(例如，网络)将测试参数和/或测试控制命令发送到测试单元。如上所述，该通信可以通过网络和/或使用由测试控制器和测试单元之间的通信连接指示的任何合适的通信协议来实现。在一些实施例中，测试参数可以包括或可以不包括改变的测试参数，或者可以仅包括改变的测试参数，这取决于每个测试单元接收初始测试参数的方式。在一些实施例中，如测试计划以及在测试集合中的测试设备的特性和性质所指示的，测试参数包括针对不同测试单元或不同测试单元集合的不同测试参数集合。仅作为一个简单的示例，20个相同的电池包的集合可以被测试，例如，分成五组，每组四个电池包，其中五组中的每一组中的电池包彼此承受相同的环境条件(例如，温度、环境压力、设备压力)，但是其中，环境条件在五个不同的组之间变化。如果测试参数不是由测试控制器提供的，测试控制器仍然可以提供高级测试控制命令，例如开始测试、停止测试和紧急关停等和/或类似命令。
93.在可选框515处，方法500还可以包括由测试控制器从多个测试单元中的每一个接收测试数据。测试数据可以在中央测试控制器处被接收，并且可以是由每个测试单元根据该测试单元基于在上面的框505处接收到的测试参数执行的测试而生成的任何测试数据。测试数据的示例可以包括但不限于循环次数、测量到的温度、测量到的压力、测量到的电流、测量到的电压、故障指示器和测量到的辐射等或者它们的任何组合。在可选框520处，测试控制器可以显示从测试单元接收到的测试数据中的一些或全部，在一些情况下与其他信息一起显示，其他信息例如为识别测试单元中的一个或更多个相对应的测试单元的信息(例如，分配的电芯/包序列号、分配的测试单元标识符等)、对应于测试数据的测试参数、时间和日期等或者它们的任何组合。本领域技术人员将容易理解测试单元可显示的信息类型。
94.在可选框525处，测试控制器可以包括测试数据分析软件，该测试数据分析软件被设计和配置成分析测试数据，并在适当时确定一个或更多个测试参数需要被改变。在一个简单的示例中，测试数据分析软件可以确定已经使用一个(例如，第一)测试参数集合执行了足够的测试，并且响应于此，替换为另一个(例如，第二)测试参数集合。例如，第一测试参数集合可能已经被设置用于施加第一环境条件集合，而第二测试参数集合可以包括用于施
加不同于第一环境条件集合的第二环境条件集合的测试参数。这只是一个简单的示例。本领域的技术人员将容易理解如何针对任何合适的测试场景来设计和体现测试数据分析软件，而无需过度的实验。
95.在一些方面，本公开涉及包含用于执行本文公开的任何方法的机器可执行指令的机器可读硬件存储介质。在本公开和所附权利要求中，术语“机器可读硬件存储介质”不包括在一个或更多个瞬时信号上存储指令，其需要物理硬件，包括任何类型(非易失性或易失性)的机器存储器，适合于存储机器可执行指令，并且具有存储器类型的任何合适组合和存储器位置的任何合适组合，例如在执行机器可执行指令的一个或更多个微处理器上、在这样的一个或更多个微处理器本地、或者远离这样的一个或更多个微处理器、以及它们的任何组合。本领域技术人员将容易理解如何基于本公开的测试设备/单元和/或多测试单元系统的任何实例中体现的功能来创建对于该实例必要的机器可执行指令，使得对于这些技术人员来说，在本文不需要进一步的解释来将本发明实践到其最完整的范围。
96.本公开的测试设备/单元的益处包括但不限于任何合适的组合：
[0097]-标准化的电池测试单元简化了测试协议和接口；
[0098]-低成本；
[0099]-能够单机或联网测试电池/电池包/电芯；
[0100]-将特定于电池电芯/电池包的连接抽象为用于连接到网络的标准化接口；
[0101]-监督测试，并在条件超过或预计将超过所允许的限值时提供安全发明；
[0102]-提供了对监测电池电芯/电池包操作的测试单元传感器的访问；
[0103]-提供了安全、牢固的容器，以在便携式配置中移动/测试板载电池/电池包/电芯；以及
[0104]-提供了一种将测试固定装置/夹具附接到电池/电池包/电芯的方法，该测试固定装置/夹具提供恒定间隙或恒定压力状态。
[0105]
可以在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和添加。上述各种实施例中的每一个实施例的特征可以适当地与其他所描述的实施例的特征组合，以便在相关联的新实施例中提供多种特征组合。此外，虽然前文描述了多个单独的实施例，但是本文描述的内容仅仅是对本发明的原理的应用的说明。此外，虽然本文的特定方法可被说明和/或描述为以特定顺序执行，但是在普通技术范围内，排序是高度可变的以实现本公开的方面。因此，本说明书旨在仅通过示例的方式做出，而不以其他方式限制本发明的范围。
[0106]
已经在上面公开并在附图中示出示例性实施例。本领域技术人员将理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以对本文具体公开的实施例进行各种改变、省略和添加。

技术特征：
1.一种用于测试由一个或更多个电池电芯组成的目标测试设备的测试设备，包括：外壳，所述外壳被设计、配置和构造成限定包围所述目标测试设备的测试室，并且抑制或降低所述目标测试设备的爆炸的严重程度；测试设备管理系统，所述测试设备管理系统被设计、配置和构造成电连接到所述目标测试设备，以在测试期间连续地监测所述目标测试设备的一个或更多个条件，并且如果电池管理系统检测到所述一个或更多个条件中的任何一个超出可接受范围，则停止测试，其中，所述测试设备管理系统包括：电路，所述电路用于与所述目标测试设备通过接口电连接；一个或更多个处理器；存储器，所述存储器能够操作地连接到所述一个或更多个处理器；以及机器可执行指令，所述机器可执行指令被存储在所述存储器中，并能够由所述一个或更多个处理器执行以控制所述测试设备管理系统的操作。2.根据权利要求1所述的测试设备，还包括固定装置，所述固定装置被设计、配置和构造成将所述目标测试设备保持在所述测试室内。3.根据权利要求1所述的测试设备，还包括与所述测试设备管理系统进行操作通信的至少一个通信端口，所述至少一个通信端口被设计和配置成提供到与所述测试设备管理系统交互的外部系统的连接。4.根据权利要求1所述的测试设备，还包括传感器套件，所述传感器套件被设计、配置和实现为在所述目标测试设备的充电和放电期间测量所述目标测试设备的电压以及流入和流出所述目标测试设备的电流。5.根据权利要求4所述的测试设备，其中，所述传感器套件还包括用于感测所述目标测试设备内的温度和压缩压力的传感器。6.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述单元还包括环境控制系统，所述环境控制系统被设计、配置和能够控制成管理所述测试室内的至少一个环境条件。7.根据权利要求6所述的测试设备，其中，所述环境条件是测试期间的温度，并且所述测试设备管理系统还包括用于控制所述环境控制系统以便在测试期间控制所述测试室内的温度的电路。8.根据权利要求7所述的测试设备，其中，所述环境控制系统包括加热器。9.根据权利要求7所述的测试设备，其中，所述环境控制系统包括加热器和冷却器。10.根据权利要求9所述的测试设备，其中，所述冷却器包括热电冷却器。11.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述电连接系统包括快速连接电连接器，该快速连接电连接器被设计和配置成连接到所述目标测试设备的电极。12.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述固定装置包括压力模块接收器，所述压力模块接收器用于能够移除地将压力模块固定地紧固在所述测试室中。13.根据权利要求12所述的测试设备，还包括恒定压力压力模块和固定间隙压力模块，其中，所述恒定压力压力模块和所述固定间隙压力模块中的每一个被设计和配置成交替地被固定地紧固到所述压力模块接收器。14.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述测试设备是便携式的，并且包括把手，所述把手被设计和配置成允许用户抓握所述把手以移动所述测试设备。
15.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述测试设备还包括柜和抽屉，所述抽屉能够相对于所述柜移动以便关闭和打开所述外壳。16.根据权利要求15所述的测试设备，其中，当所述抽屉被关闭时，所述抽屉和所述柜形成所述外壳并限定所述测试室。17.根据权利要求15所述的测试设备，其中，所述固定装置被紧固到所述抽屉，以便能够与所述抽屉一起移动。18.根据权利要求15所述的测试设备，其中，所述抽屉包括电子器件隔室，所述电子器件隔室包含所述一个或更多个处理器和所述存储器。19.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述测试设备管理系统还被设计、配置和构造成：对基于测试参数对所述目标测试设备的测试进行控制；以及从所述测试中收集测试数据；从外部源接收一个或更多个改变的测试参数；以及使用所述一个或更多个改变的测试参数对所述目标测试设备进行测试。20.根据权利要求19所述的测试设备，其中，所述测试设备管理系统还被进一步设计、配置和构造成：将所述测试数据输出到外部设备；从外部源接收一个或更多个改变的测试参数；以及使用所述一个或更多个改变的测试参数对所述目标测试设备进行测试。21.根据权利要求20所述的测试设备，还包括至少一个通信端口，所述至少一个通信端口包括用于与测试控制器建立无线链路的无线电装置，所述测试控制器用于输出所述测试数据并接收所述一个或更多个改变的测试参数。22.根据权利要求15所述的测试设备，还包括至少一个通信端口，所述至少一个通信端口包括有线数据连接插座，所述有线数据连接插座用于与测试控制器建立有线链路，所述测试控制器用于输出所述测试数据并接收所述一个或更多个改变的测试参数。23.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述固定装置被设计、配置和构造成固定地保持作为所述目标测试设备的、多个不同尺寸和/或配置的目标测试设备中的任何一个。24.根据权利要求23所述的测试设备，其中，所述电路被设计、配置和构造成以串行方式适应作为所述目标测试设备的全部的所述多个不同尺寸和/或配置的目标测试设备。25.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述固定装置被设计和配置成由多个不同的目标测试设备适配器模块中的任何一个接合，每个目标测试设备适配器模块被设计、配置和构造成固定地保持作为所述目标测试设备的、多个不同尺寸和/或配置的目标测试设备中的任何一个。26.根据权利要求25所述的测试设备，其中，所述不同的目标测试设备适配器模块中的一个与所述固定装置接合。27.根据权利要求1所述的测试设备，其中，所述机器可执行指令包括用于向所述测试设备提供用于控制所述测试设备的操作的用户界面的机器可执行指令。28.根据权利要求27所述的测试设备，其中，所述用户界面能够经由所述至少一个通信端口访问。
29.一种测试系统，包括：测试控制器；以及多个根据权利要求1-28中任一项所述的测试设备，其经由通信链路与所述测试控制器进行操作通信。30.根据权利要求29所述的测试系统，其中，所述通信链路包括能够操作地将所述测试设备连接到所述测试控制器的无线链路。31.根据权利要求29所述的测试系统，其中，所述通信链路包括能够操作地将所述测试设备连接到所述测试控制器的有线链路。32.根据权利要求29所述的测试系统，其中：每个测试设备的所述机器可执行指令包括用于以下项的机器可执行指令：对基于测试参数对所述目标测试设备的测试进行控制；从所述测试单元收集并输出关于所述目标测试设备的测试数据；从外部源接收一个或更多个改变的测试参数；以及使用所述一个或更多个改变的测试参数对所述目标测试设备进行测试；以及所述测试控制器包括：一个或更多个第二处理器；第二存储器，所述第二存储器能够操作地连接到所述一个或更多个第二处理器；以及机器可执行指令，该机器可执行指令被存储在所述第二存储器中并且能够由所述一个或更多个第二处理器执行，该机器可执行指令被配置用于：从所述测试设备中的每一个接收所述测试数据；执行控制算法，所述控制算法使用所述测试数据来确定所述一个或更多个改变的测试参数；以及经由所述通信链路将所述一个或更多个改变的测试参数传送到所述测试设备中的一个或更多个相关的测试设备。33.一种测试由一个或更多个电池电芯组成的目标测试设备的方法，所述方法包括：由测试单元执行测试算法，以基于多个测试参数对所述目标测试设备进行测试；从外部源接收一个或更多个改变的测试参数；以及由所述测试单元执行所述测试算法，以使用所述一个或更多个改变的测试参数对所述电池电芯或电池包进行测试。34.根据权利要求33所述的方法，还包括由所述测试单元在所述测试期间收集测试数据，并将所述测试数据传输到中央控制器。35.根据权利要求34所述的方法，还包括接收所述测试数据，执行使用所述测试数据来确定所述一个或更多个改变的测试参数的测试控制算法，以及将所述一个或更多个改变的参数传输到所述测试单元。36.一种对多个目标测试设备执行测试的方法，其中，在相对应的独立测试单元中测试所述目标测试设备中的每一个，相对应的独立测试单元通过通信链路能够操作地连接到测试控制器，所述方法包括：确定所述独立测试单元中的每一个的测试参数；以及经由所述通信链路将所述测试参数发送到所述独立测试单元。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述测试参数包括针对所述独立测试单元中的不同独立测试单元的不同的测试参数集合。38.根据权利要求37所述的方法，还包括从所述多个独立测试单元中的每一个接收测试数据，执行使用所述测试数据来确定一个或更多个改变的测试参数的测试控制算法，以及将所述一个或更多个改变的参数发送到所述独立测试单元中的至少一个相对应的独立测试单元。39.一个或更多个机器可读硬件存储介质，其包含用于执行根据权利要求33-38所述的方法中的任何一个或更多个方法的机器可执行指令。

技术总结
用于测试目标测试设备的测试设备，每个目标测试设备由一个或更多个电池电芯组成，例如电池电芯和电池包。在一些实施例中，测试设备可以被认为是独立的，因为它可以包括足够的板载系统和特征，以允许测试设备以最小的输入(例如电力、高级指令和/或控制输入)对一个或更多个目标测试设备进行测试。在一些实施例中，测试设备可以包括防爆或阻爆和/或防火或耐火外壳。在一些实施例中，测试设备的部件可以被模块化，以容易针对不同的测试和/或不同的目标测试设备进行重新配置。在一些实施例中，多个测试设备可以由中央测试控制器控制。还公开了相关的方法和系统。还公开了相关的方法和系统。还公开了相关的方法和系统。


技术研发人员：南映圭 段勇 于里
受保护的技术使用者：麻省固能控股有限公司
技术研发日：2022.02.02
技术公布日：2023/10/7